М.В. Ломоносов-основоположник МКТ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Х.М. БЕРБЕКОВА»

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

Реферат

на тему: М.В. Ломоносов-основоположник МКТ

Работу выполнил

Студентка 1 курса,

группы 1ОПТ

Евсеева М.М.

Михаил Ломоносов родился 20 ноября 1711 года в деревне Денисовка недалеко от Холмогор, что в Архангельской губернии.

В представлении многих людей Ломоносов - сын поморского рыбака из бедной, затерянной в снегах деревеньки, движимый жаждой знаний, бросает все и идет в Москву учиться. На самом деле это скорее легенда, чем быль. Его отец Василий Дорофеевич был известным в Поморье человеком, владельцем рыбной артели из нескольких судов и преуспевающим купцом. Он был одним из самых образованных людей тех мест, поскольку некогда учился в Москве на священника. Известно, что у него была большая библиотека. Мать Михаила Ломоносова - Елена Ивановна была дочерью дьякона. Именно мать, к сожалению, рано умершая, научила читать сына еще в юном возрасте и привила любовь в книге.

В 1741 году Ломоносов возвращается на родину уже зрелым, высококвалифицированным ученым. Началась плодотворная научная деятельность в стенах академии, которая продолжалась почти четверть века.

Напряженная деятельность, продолжительная борьба с враждебной партией преждевременно расстроили здоровье Ломоносова. Весной 1765 Ломоносов простудился, заболел воспалением легких и 4 апреля (15 н. с.) скончался. Похоронен на Лазаревском кладбище Александро-Невской лавры в Петербурге. рихман ломоносов молекулярный электричество

Научное наследие

Рукописное наследие М.В. Ломоносова представляет собой целый ряд работ по различным отраслям знаний, причем многообразие тематики не только удивляет, но и вызывает восхищение. Вклад М.В. Ломоносова в развитие русской науки поистине неоценим. Рассказать обо всех научных достижениях ученого в нескольких словах невозможно. Отмечу только основные результаты, полученные Ломоносовым.

Михаил Ломоносов первым сформулировал основные положения кинетической теории газов, открытие которой обычно связывают с именем Д. Бернулли. Ломоносов считал, что все тела состоят из мельчайших подвижных частиц - молекул и атомов, которые при нагревании тела движутся быстрее, а при охлаждении - медленнее. Согласно его механической теории теплоты, последняя есть внутреннее невидимое движение тел, именно движение составляющих их частичек; при помощи ее Ломоносов удовлетворительно объяснил все явления, связанные с теплотой, и совершенно отвергал существование тепловой материи или теплотвора, который признавался всеми учеными до 60-х годов XIX века. Лишь через 110 - 120 лет после Ломоносова начинает распространяться ныне общепринятое воззрение на теплоту как на движение частиц.

Значительное внимание Ломоносов уделил исследованиям атмосферного электричества, проводившимся им совместно с Г.В. Рихманом. Ломоносов интересовался не только грозами, но и метеорологией в ее целом, вполне сознавал всю важность предсказания погоды и стремился устроить метеорологические станции, пытался при помощи самопишущих инструментов исследовать верхние слои атмосферы: эти мысли были осуществлены только в самом конце XIX столетия.

Научные интересы Ломоносова касались самых неожиданных сфер и привели его даже в область изящных искусств. В начале пятидесятых Ломоносов проявляет особый интерес к мозаике, стеклянным и бисерным заводам. Именно Михаилу Ломоносову мы обязаны рождением русской мозаики и истинного шедевра - знаменитого панно, выполненного на Ломоносовском заводе и посвященного битве под Полтавой.

Одним из наилучших естественнонаучных достижений М.В. Ломоносова, является его молекулярно-кинетическая теория тепла. В середине XVlll века в современной науке господствовала «теория теплорода», впервые выдвинутая Робертом Бойлем. В основе этой теории лежало представление о некой «огненной материи», посредством которой распространяется и передается тепло, а также огонь. Ломоносов обращает внимание научного сообщества на то, что ни расширение тел по мере нагревания, ни увеличение веса при обжиге, ни фокусировка солнечных лучей линзой, не могут быть качественно объяснены «теорией теплорода». Связь тепловых явлений с изменением массы, отчасти, и породили представление о том, что масса увеличивается вследствие проникновения теплорода в поры тел. Но Михаил Ломоносов спрашивает: почему же при охлаждении тела теплород остается, а сила тепла теряется? Опровергнув «теорию теплорода», Ломоносов предлагает свою теорию, в которой он убирает лишнее понятие теплорода.

«Достаточное основание теплоты», по мнению М.В. Ломоносова заключается:

1. «в движении какой-то материи»- так как «при прекращении движения уменьшается и теплота», а «движение не может произойти без материи»;

2. «во внутреннем движении материи» так как недоступно чувствам;

3. «во внутреннем движении собственной материи» тел, то есть «не посторонней»;

4. «во вращательном движении частиц собственной материи тел», так как «существуют весьма горячие тела без» двух других видов движения «внутреннего поступательного и колебательного»

Итак, Ломоносов доказал, что причиной теплоты является внутреннее вращательное движение связанной материи. Эти рассуждения имели огромный резонанс в современной европейской науке. Теория, как и подобает, более критиковалась, чем принималась учеными. В большей степени критика была направлена на следующие стороны теории: Ломоносов химия молекулярный кинетический.

1. Частицы Ломоносова обязательно шарообразны, (что не доказано);

2. Утверждение, что колебательное движение влечет за собой распад тела, и поэтому, не может служить источником тепла, но, напротив, общеизвестно, что частицы колоколов колеблются веками и колокола не рассыпаются;

М.В. Ломоносов считает, что все тела состоят из корпускул-молекул, которые являются «собраниями» элементов-атомов. В своей диссертации «Элементы математической химии» (1741 год; диссертация не завершена)

Ученый дает такое определение: «Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу».

В более поздней работе(1746год) он вместо «элемента» употребляет слово «атом», а вместо «корпускула»-партикула-«частица» или «молекула». «Элементу» Ломоносов дает современное значение- в смысле предела делимости тел-последней составной их части. Древние говорили: «Как слова состоят из букв, так и тела-из элементов». Атомы и молекулы у М.В. Ломоносова-«физические нечувствительные частицы», чем подчеркивается, что эти частицы чувственно неощутимы. Ломоносов показывает различие «однородных» корпускул, то есть состоящих из «одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом», и «разнородных»-состоящих из различных элементов.

Своей корпускулярно-кинетической теорией тепла М.В. Ломоносов предвидел многие гипотезы, сопутствовавшие дальнейшему развитию атомистики и теорий строения материи. В его положениях, логических построениях и доказательствах можно наблюдать следующие аналогии с представлениями, ставшими актуальными более чем сто лет спустя:

1. Атомы - шарообразные вращающиеся частицы-следующий шаг был сделан только с гипотезой электрона, увеличение скорости вращения сказывается повышением температуры, а покой-предвосхищает мысль об абсолютном нуле и невозможности его достижения.

2. По Джоулю (1844 год) теплота-следствии вращательного движения молекул; теплота, как следствие вращения частиц- у У.Д. Рэнкина- при обосновании второго закона термодинамики);

3. М.В. Ломоносов впервые использует геометрическую модель для доказательства, связанного с формой, строением и взаимодействием разной величины шарообразных атомов;

4. Опытным путем вплотную приблизился к открытию водорода;

5. Дал кинетическую модель идеального газа, по отдельным положениям, при ряде поправок- соответствующую принятой в дальнейшем;

6. Демонстрирует зависимость между объемом и упругостью воздуха, тут же указывает на дискретность ее для воздуха при сильном его сжатии, что определяет конечный размер его молекул-настоящая мысль применена Я.Д. Ван-дер-Ваальсом в выводе уравнения реального газа;

7. Рассматривая тепло и свет, М.В. Ломоносов приходит к выводам о вращательном распространении частиц тепла и волновом- частиц света;

8. Русский ученый говорит об одном происхождении света и электричества, что, при определенных поправках на общие представления времени, сопоставимо с положениями электромагнитной теории Д.К. Максвелла.

Некоторые из этих утверждений в той или иной форме в дальнейшем высказывались другими учеными, в едином рассмотрении-никем. Справедливость этих аналогий и предшествие гипотез М. В. Ломоносова достаточно убедительно показаны химиком и историком науки Н. А. Фигуровским и многими другими учеными.

Вращательное движение М.В. Ломоносов открыл и положил в основу своей «Натуральной философии», как один из фундаментальных принципов мироздания. При всем умозрительно-философском характере и логике идей М.В. Ломоносова (ученый достаточно широко использовал и математический аппарат, но математика сама по себе ни есть «абсолютный гарант достоверности».

Выводы механической теории теплоты, подтвердив саму ее, впервые обосновали гипотезу об атомно-молекулярном строении материи-атомистика получила объективные естественнонаучные доказательства. С корпускулярной теорией и молекулярно-кинетическими взглядами М.В. Ломоносова на прямую связанно его понимание актуальности закона сохранения вещества и силы. Принцип сохранения силы для него стал начальной аксиомой рассмотрении аргументов в обосновании молекулярного теплового движения. Принцип этот регулярно применяется им в ранних работах. В диссертации «О действии химических растворителей вообще» он пишет: «Когда какое-либо тело ускоряет движение другого, то сообщает ему часть своего движения; но сообщить часть движения оно не может иначе, как теряя точно такую же часть». Похожи соображения о принципе сохранения вещества, показывающего несостоятельность теории теплорода. Руководствуясь им, М.В. Ломоносов выступает с критикой идей Р. Бойля о преобразовании огня в «стойкую и весомую» субстанцию. В 1774 году А.Л. Лавуазье опубликует работу, в которой описаны аналогичные опыты; позднее им был сформулирован и опубликован закон сохранения вещества - результаты опытов М.В. Ломоносова не были опубликованы, поэтому о них стало известно спустя 100 лет.

В письме к Л. Эйлеру Ломоносов формулирует свой «всеобщий естественный закон». Повторяя его в диссертации «Рассуждение о твердости и жидкости тел»: Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте… сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силою другое, столько же он у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает.

Являясь противником теории флогистона, М. В. Ломоносов, тем не менее, вынужден был делать попытки согласования ее со своей «корпускулярной философией», что было естественно в современной ему всеобщей «конвенциональности» относительно теории «невесомых флюидов»- иначе он не только не был бы понят, но его идеи вообще не были бы приняты к рассмотрению. Но ученый уже подвергает критике Г.Э. Шталя: «Так как восстановление производится тем, же, что и прокаливание, даже более сильным огнем, то нельзя привести никакого основания, почему один и тот же огонь то внедряется в тела, то из них уходит».

Основные сомнения М.В. Ломоносов с вопросом невесомости флогистона, который, удаляясь при кальцинации из металла, дает возрастание веса продукта прокаливания- в чем ученый усматривает явное противоречие «всеобщему естественному закону». М. В. Ломоносов оперирует флогистоном как материальным веществом, которое легче воды- существу указывая на то, что это- водород. В диссертации «О металлическом блеске» он пишет: «При растворении какого-либо неблагородного металла, особенно железа, в кислотных спиртах из отверстия склянки вырывается горючий пар, который представляет собой не что иное, как флогистон, выделившийся от трения растворителя с молекулами металла и увлеченный вырывающимся воздухом с более тонкими частями спирта». Ибо:

1. Чистые пары кислых спиртов невоспламенимы;

2. Извести металлов, разрушившихся при потере горючих паров, совсем не могут быть восстановлены без добавления какого-либо тела, изобилующего горючей материей»

К аналогичному выводу, более 20 лет спустя пришел английский ученый Г. Кавендиш, который был уверен, что его открытие разрешает все противоречия теории флогистона. Идентичный вывод М.В. Ломоносова в работе «О металлическом блеске» «остался незамеченным», М. В. Ломоносов своей «корпускулярной философией» не только подвергает критике наследие алхимии и ятрохимии, но, выдвигая продуктивные идеи, использовавшиеся им на практике- формирует новую теорию, которой суждено было стать фундаментом современно науки.

Иронизируя над сторонниками теплотворной теории, Ломоносов пишет: «В наше время причина теплоты приписывается особой материи, называемой большинством теплотворной ..Это мнение в умах многих пустило такие могучие побеги и настолько укоренилось, что модно прочитать в физических сочинениях о внедрении в поры тел названной выше теплотворной материи, как бы притягиваемой каким-то любовным напитком; и наоборот- о бурном выходе ее из пор, как бы объятой ужасом. Поэтому мы считаем нашей обязанностью подвергнуть эту гипотезу расследованию».

После того как Ломоносов «расследовал» эту гипотезу, от нее не осталось камня на камне. Отвечая сторонникам теплотворной теории, он утверждает, что теплота не слетает на тело неизвестно откуда, а является результатом движения мельчайших частичек, из которых состоит тело. По мнению Ломоносова, движения частиц просто и ясно объясняет расширение и сжатие, плавление и испарение тел. Теплота тел состоит во внутреннем их движении. Теория теплоты, разработанная Ломоносовым, опережает на столетие воззрения современных ему ученых. Достаточно сказать, что А.Л. Лавуазье, безусловно, знавший о работах Ломоносова, не мог подняться до уровня его взглядов и в своей систематике химических элементов на одно из первых мест поставил теплород. Тот самый Лавуазье, с именем которого связано разрушение теории флогистона, все-таки окончательно не избавился от предрассудков своих предшественников и верил в наличие теплорода, который по существу является одним из видоизменений флогистона.

Теория теплоты стала широко известна в Европе и вызвала чрезвычайно сильные возражения со стороны многих ученых того времени, сторонников теплотворной теории. Немецкий физик Арнольд написал диссертацию, задавшись целью опровергнуть, «нововыдуманную» теорию, и защищал ее 1754г. В Эрлангенском университете, о чем узнал Ломоносов из отчета, напечатанного в немецкой газете «Беспристрастный гамбургский корреспондент». «Господин Арнольд, - указывалось в этом отчете, - совсем опровергает, принимая в свои доказательства также и господина Ломоносова, некоторые предположения, но выводя из них противное нововыдуманной теории».

Ломоносов, ознакомившись с возражениями Арнольда, был глубоко возмущен его недобросовестностью, т.к. не понять существа его взглядов мог только невежда или заклятый враг. Он составляет опровержение и посылает его знаменитому академику Леонарду Эйлеру, жившему в то время в Берлине. Эйлер помещает ответ Ломоносова Арнольду в научном журнале, издавшемся в Амстердаме на французском языке. Сам Эйлер высоко оценил работу Ломоносова. В ответном письме он писал: «Всякий знает, что появлявшиеся до сих пор трактаты о причинах теплоты еще не разъяснило и вполне этого предмета, а занимающиеся его исследованием заслуживают величайшей похвалы. Вас нельзя не поблагодарить за то, что вы рассеяли мрак, покрывавший доселе этот вопрос».

В июле 1755г. Эйлер в официальном письме в Академию наук по поводу этой работы писал: «Совсем другое дело сочинение Ломоносова о причине теплоты: все, что другими было говорено о том, нелепо или неосновательно, и потому весьма далеко от достоверного объяснения; возражения же противников доказывают, с одной стороны, что они его мысли не поняли, а с другой- обличают их грубое невежество».

Таким образом, эта работа Ломоносова не только была известна, но и вызвала большую дискуссию. Имя русского ученого в Европе было известно еще ранее, т.к. одновременно с сочинениями о природе теплоты в журнале, издаваемом академией на латинском языке и рассылаемом всем иностранным академиям и университетам, были напечатаны еще три статьи Ломоносова, в том числе его замечательная работа «Попытка теории упругой силы воздуха», в которой он впервые дал строго обоснованную кинетическую теорию газов.

Следовательно, мы можем говорить не только о приоритете Ломоносова в создании теории теплоты, основанной на молекулярно-атомических представлениях, но и о том, что эта теория, как и другие его исследования, была в свое время хорошо известна учеными всего мира и широко обсуждалась.

Исходя из этой теории, Ломоносов решает такой важный вопрос физики и химии, как основы кинетической теории газов. До Ломоносова упругость воздуха объясняли особыми «блуждающими жидкостями». Он фундаментально разрешает этот вопрос в своей работе «Попытка теории упругой силы воздуха», где пишет: «Отдельные атомы воздуха, взаимно приблизившись, сталкиваются с ближайшими в нечувствительные моменты времени, и, когда одни находятся в соприкосновении, вторые атомы друг от друга отпрыгнули, ударились в более близкие к ним и снова отскочили: таким образом, непрерывно отталкиваемые друг от друга частыми взаимными толчками, они стремятся рассеяться во все стороны». И далее: «Воздушные атомы отталкиваются друг от друга в зависимости от увеличения или уменьшения степени теплоты более сильными или более слабым взаимным соприкосновением».

Объясняя упругость воздуха, он совершенно ясно и четко утверждает, что взаимодействие атомов воздуха обусловлено только теплотой. Отсюда более теплое тело обладает более быстрым вращением своих частиц более холодного тела, причем движение последних увеличивается настолько, насколько уменьшается движение первых.

Критикуя теорию «блуждающей жидкости», Ломоносов пишет в указанной работе: «Действительно, мы считаем излишним призывать на помощь для отыскания причины упругости воздуха ту своеобразную блуждающую жидкость, которую очень многие- по обычаю века, изобилующего тонким материями, - применяют обычно для объяснения природных явлений. Мы довольствуемся тонкостью и подвижностью самого воздуха и ищем причину в самой материи его».

Вряд ли эти высказывания Ломоносова нуждаются в разъяснениях. Чтобы оценить их, достаточно указать, что упругая сила воздуха в современной науке объясняется точно так же, как в свое время объяснял Ломоносов. Великий ученый не только открыл причины теплоты и холода, не только создал кинетическую теорию газов, но и страстно боролся с противниками этих теорий.

Термодинамика

Одними из первых исследований были посвящены теории теплоты и газов (1744--1750). Теория теплоты изложена Ломоносовым в работе «Размышление о причинах теплоты и холода», где он выступает с критикой теории теплорода, получившей уже широкое распространение. Согласно Ломоносову, теплота есть вращательное движение «нечувствительных частиц», составляющих тела. На вращательном движении Ломоносов остановился потому, что не признавал сил притяжения, действующих между частицами; он полагал, что в твердом теле частицы должны касаться друг друга, а так как при нагревании твердые тела сохраняют свой внешний вид, то тепловые движения частиц могут быть только вращательными. Отсюда, по его мнению, также следует, что частицы тел должны иметь форму шероховатых шариков. Конечно, Ломоносов неправ в этом конкретном вопросе. Следует, однако, отметить, что идея о том, что тепловое движение является вращательным движением частиц тела, встречается в первых работах по кинетической теории теплоты середины XIX в. Так, например, Джоуль в одной из своих работ, относящейся к 1844 г., высказывает точку зрения на теплоту как на вращательное движение молекул тела. Гипотезу о том, что теплота есть вращательное движение частиц тела, широко использовал Ранкин, английский ученый середины XIX в., в частности, для молекулярного обоснования второго закона термодинамики. 
Теория теплоты Ломоносова содержит ряд важных вопросов. Так, Ломоносов обосновывал необходимость существования абсолютного нуля температур с точки зрения понятий кинетической теории теплоты. Ломоносов правильно разграничивал понятия температуры и количества теплоты и давал им молекулярно-кинетическое толкование. Он полагал, что температура тела -- «степень теплоты» -- определяется скоростью движения частиц, тогда как количество теплоты зависит от общего «количества движения» этих частиц.

Кинетическая теория газов изложена Ломоносовым в основной работе «Опыт теории упругости воздуха» (1748). В этом сочинении Ломоносов разработал кинетическую модель идеального газа. Она в ряде основных черт совпадает с моделью, которая была затем принята в физике. Главное отличие модели Ломоносова от принятой впоследствии заключалось в механизме взаимодействия. Ломоносов не считал молекулы воздуха упругими шариками, как это было принято в кинетической теории газов в XIX в. Это объяснялось его взглядами на теплоту как на вращательное движение, а с другой стороны, тем, что Ломоносов считал молекулами газа «нечувствительные частички», которые, как он полагал, были «кирпичами» мироздания, лишенными физического строения, абсолютно твердыми и неделимыми. Ломоносов предположил, что частицы отталкиваются друг от друга так же, как отталкиваются два вращающихся волчка, когда они соприкасаются. Вращение же частичек газа обусловливается тем, что газ всегда нагрет до определенной температуры. Построив модель газа, Ломоносов объясняет с ее помощью ряд явлений. Он объяснил зависимость, существующую между объемом и упругостью воздуха, т. е. закон Бойля -- Мариотта. При этом Ломоносов отметил, что для сильно сжатого воздуха этот закон не соблюдается, и правильно указал одну из причин этого -- конечный размер молекул воздуха. Как известно, эта идея Ломоносова была применена во второй половине XIX в. Ван-дер-Ваальсом при выводе уравнения состояния реальных газов. 

Исследования Ломоносова по теории теплоты и газов были напечатаны в академических записках «Novi Commentarii» в 1750 г., физическом словаре Геллера «Geller's physikalische worterbuch», изданном в первой половине XIX в.

Многие работы Ломоносова посвящены исследованию оптических и электрических явлений. Из работ Ломоносова по оптике и электричеству известны: «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих» (1753), «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее» (1756) и «Теория электричества, изложенная математически» (1756). Для объяснения сущности оптических и электрических явлений, как и для объяснения сущности тепловых явлений, Ломоносов не привлекал невесомые материи. Кроме обычной материи, из которой состоят все весомые тела, он принимал еще только эфир, движением частиц которого он пытался объяснить свойства света и электричества. Ломоносов был противником корпускулярной теории света и защищал волновую теорию. Он приводил ряд соображений, свидетельствующих в пользу волновой теории. Ломоносов, например, указывает, что с точки зрения корпускулярной теории света непонятно, как могут световые лучи одновременно пронизывать какое-либо прозрачное тело в разных направлениях, не мешая друг другу. Вокруг алмаза, пишет Ломоносов, можно поставить тысячи свечей, так что тысячи пучков света будут пересекать друг друга и при этом ни один луч не будет мешать другому. По мнению Ломоносова, этот факт противоречит корпускулярной теории света, в волновой же теории он объясняется сам собой, так как волны проходят в, разных направлениях через одну и ту же точку пространства, не мешая друг другу. Ломоносов высказывает интересные соображения: «Тоже наглядно показывают волны вод: а именно, если при спокойном воздухе бросить в разные места водной поверхности камни, то каждый в отдельности вызывает собственные волны, которые направляются прямо от точки падения во все стороны и, встречаясь друг с другой, не останавливаются и не возмущаются, но продолжаются до тех пор, пока приложенная сила не притупится по другим причинам». 

Электродинамика. Если бы Ломоносов остановился на данном вопросе подробнее и рассмотрел случай встречи волн, приходящих в одну точку в различных фазах, то весьма возможно, что он пришел бы к принципу интерференции волн, который был открыт английским физиком Юнгом позднее, на рубеже XVIII -- XIX вв.

В области исследования электрических явлений главная заслуга Ломоносова заключается в разработке теории атмосферного электричества на основании экспериментальных исследований с атмосферным электричеством. Эти исследования он сначала проводил совместно с Рихманом. Летом 1753 г. произошла трагическая смерть Рихмана от шаровой молнии во время опытов с атмосферным электричеством. Ломоносов продолжал начатые исследования, экспериментируя с «громовой машиной», которая представляла собой установленный на крыше дома или дереве железный шест, от которого в комнату проводилась проволока. В результате этих опытов, а также предшествующих исследований атмосферных явлений Ломоносов разработал теорию образования атмосферного электричества, согласно которой в атмосфере имеют место восходящие и нисходящие потоки воздуха. В результате происходит трение между «горючими шариками» (т. е. испарениями) в восходящих потоках и парами воды в нисходящих. Эти «горючие шарики» и пары воды, электризуясь трением, создают в атмосфере (вследствие громадного их числа) огромные электрические заряды.

В планах опытных исследований Ломоносова встречается множество экспериментов. Например: «будет ли наэлектризованное олово плавиться при меньшей степени огня?»; «изучать преломление солнечных лучей в растворах сравнительно с таковым в воде»; «приносит ли что-нибудь электрическая сила к растворению солей?»; «каков будет цвет электрических искр и пламень, вызванный в растворах солей и в соляных жидкостях?»; «наблюдать, способствует ли электрическая сила кристаллизации или мешает» и т. д. Подобные опыты не были характерны и общеприняты для времени, когда жил Ломоносов. Они приобретают значение в физике XIX в., когда перед ней встали новые задачи исследования связей между различными физическими явлениями.

Приборостроение. В рамках метеоисследований, в том числе измерений на разных М. В. Ломоносов, независимо от идеи Леонардо да Винчи, чьи труды найдены много позже, разработал летательный аппарат вертикального взлёта -- первый прототип вертолёта, при двух равных винтах на параллельных осях, равноудалённых от центра тяжести и оси прибора. Однако он не подразумевал пилотируемых полётов -- только подъём метеоприборов.

Документы показывают, что учёный сделал его действующую модель. По протоколу конференции Академии Наук (1754, июля 1; перевод с латинского) и в отчёте М. В. Ломоносова о научных работах в 1754 году (1755)

№ 4...Высокопочтенный советник Ломоносов показал изобретённую им машину, называемую им аэродинамической [воздухобежной], которая должна употребляться для того, чтобы с помощью крыльев, движимых горизонтально в различных направлениях силой пружины, какой обычно снабжаются часы, нажимать воздух [отбрасывать его вниз], отчего машина будет подниматься в верхние слои воздуха, с той целью, чтобы можно было обследовать условия [состояние] верхнего воздуха посредством метеорологических машин [приборов], присоединённых к этой аэродинамической машине. Машина подвешивалась на шнуре, протянутом по двум блокам, и удерживалась в равновесии грузиками, подвешенными с противоположного конца. Как только пружина заводилась, [машина] поднималась в высоту и потом обещала достижение желаемого действия. Но это действие, по суждению изобретателя, ещё более увеличится, если будет увеличена сила пружины и если увеличить расстояние между той и другой парой крыльев, а коробка, в которой заложена пружина, будет сделана для уменьшения веса из дерева. Об этом он [изобретатель] обещал позаботиться... / № 5 ...Делал опыт машины, которая бы, поднимаясь кверху сама, могла поднять с собою маленький термометр, дабы узнать градус теплоты на вышине, которая хотя с лишком на два золотника облегчилась, однако к желаемому концу не приведена.

Ломоносову принадлежат многие конкретные исследования по различным вопросам физической науки; известны его работы по конструированию разных оптических инструментов. Работая над усовершенствованием зеркального телескопа Ньютона, он разработал свою оригинальную конструкцию этого прибора. Он изобрел также оригинальную зрительную трубу для наблюдения при плохом освещении, названную им «ночезрительной трубой». Она имела объектив большого размера, давала хорошее увеличение, ее выходной зрачок не превышал зрачка человеческого глаза в темноте. С. И. Вавилов, рассмотрев проект «ночезрительной трубы», показал, что идея Ломоносова была правильной и основывалась на свойстве человеческого глаза, разрешающая способность которого уменьшается при слабом освещении. Ломоносов конструировал и другие оптические приборы: фотометры, рефрактометры, микроскопы и т. д. Он разработал конструкцию ряда приборов для электрических, тепловых и других измерений. Ломоносов создал многие метеорологические, навигационные, гравиметрические приборы и т. д.

Записка Ломоносова с перечнем его главных результатов в науке им не окончена, и ее можно было бы продолжать очень долго, перечисляя огромное множество фактов, мыслей, догадок, найденных или высказанных Ломоносовым в разных областях наук.

Заключение

М. В. Ломоносов является великим русским ученым. Всю жизнь занимаясь научными наблюдениями, опытами, экспериментами и прекрасно понимая все их значение для науки, Ломоносов видел, что одного этого мало. «Если нельзя создавать никаких теорий, то какова цель стольких опытов, стольких усилий и трудов великих людей?» - спрашивал он и с предельной четкостью определял задачу ученого: «из наблюдений устанавливать теорию и с помощью теории исправлять наблюдения». Он внес значительный вклад в развитие учений о теплоте, оптике, электричестве, метеорологии, геологии, астрономии. Основные достижения касаются физики, химии и астрономии. Западноевропейские ученые смогли повторить успехи Ломоносова в этих областях лишь спустя несколько десятков лет. Открытия, сделанные Ломоносовым в области физики, нельзя переоценить. Чего только стоит атомно-корпускулярная теория касательно строения материи и вещества! В рамках ее исследований, ученый объяснил, почему возникают такие агрегатные состояния веществ как жидкое, твердое и газообразное состояние и разработал теорию теплоты. Научные идеи Ломоносова, содержащиеся в его работах по физике, опережали свою эпоху на многие десятилетия и получили полное признание только во второй половине XIX столетия, когда научный прогресс в стране позволил, наконец, понять и оценить всю важность трудов великого ученого.

Развитие Ломоносовым науки о стекле позволило создать известную сейчас знаменитую русскую мозаику. Ученый открыл закон сохранения материи. Он сформулировал принципы кинетической теории газов.

Ломоносов обнаружил электрическое происхождение северных сияний. Разработал теорию цветов. Развил теорию вертикальных атмосферных течений.

М. В. Ломоносов открыл атмосферу Венеры. Высказывал предположение, что поверхность Солнца «кипит», а хвосты комет образованы под воздействием солнечной энергии. Существенно развил русский научный язык, который появился незадолго до Ломоносова. Он упорядочил иностранную терминологию, сделал ее более понятной, адаптировал под русский язык.

Выпустил целый ряд стихотворных произведений, а также поэтических переводов. Ученый предложил свой прототип вертолета, который «нажимая воздух с помощью крыльев, движимых горизонтально, будет подниматься вверх для обследования условий верхнего воздуха».

Ломоносов практически открыл водород, когда в процессе доказательств, связанных с взаимодействием, формой и строением различной величины шарообразных атомов начал использовать геометрические модели. Описанный им «невесомый флогистон» является материальным горючим веществом, «которое легче воды», что является описанием водорода. Он описал его в своем исследовании «О металлическом блеске» в 1745 году, однако больше признание на эту тему заслужила работа англичанина Г. Кавендиша, написанная 20 лет спустя.

Своей теорией тепла Ломоносов положил основание научной термодинамике- теоретического фундамента всей современной теплотехники. Медленно, но, верно, завоевывали признание его идеи. Только через 100 механическая теория тепла была окончательно утверждена трудами Роберта Мейера, Джоуля и других. Через 130 лет вошло в научный обиход понятие об абсолютном нуле температуры. А в наше время астрономы и астрофизики, определив путем сложных вычислений, что во внутренних частях звезд температура достигает десятков миллионов градусов, подтвердили правильность идеи Ломоносова о невозможности указать самую большую степень теплоты, до которой способно нагреться тело.

В истории физики считается, что понятие теплового излучения или лучистой теплоты было введено шведским ученым Шееле в 1771 году. Однако, исследования Ломоносова дает нам право зачислить Ломоносова в число предшественников Шееле и других более поздних ученых, исследовавших свойства теплового излучения.

Ломоносов установил, что тела имеют разную поглощательную и отражательную способность для света и тепловых лучей, подчеркивал, что от раскаленного тела распространяется не только свет, но и тепловые лучи.

Размещено на Allbest.ru